Definição de propriedades coligativas
Propriedades coligativas são propriedades de soluções que dependem do número de partículas em um volume do solvente (a concentração) e não no massa ou identidade do soluto partículas. As propriedades coligativas também são afetadas pela temperatura. O cálculo das propriedades só funciona perfeitamente para soluções ideais. Na prática, isso significa que as equações para propriedades coligativas só devem ser aplicadas para diluir soluções reais quando um soluto não volátil é dissolvido em um solvente líquido volátil. Para qualquer razão de massa soluto / solvente, qualquer propriedade coligativa é inversamente proporcional à massa molar do soluto. A palavra "coligativo" vem da palavra latina colligatus, que significa "unidos", referindo-se a como as propriedades de um solvente são vinculadas à concentração de soluto em uma solução.
Como as propriedades coligativas funcionam
Quando um soluto é adicionado a um solvente para formar uma solução, as partículas dissolvidas deslocam parte do solvente na fase líquida. Isso reduz a concentração do solvente por unidade de volume. Em uma solução diluída, não importa quais são as partículas, quantas delas estão presentes. Então, por exemplo, dissolvendo CaCl
2 completamente produziria três partículas (um íon cálcio e dois íons cloreto), enquanto a dissolução de NaCl produziria apenas duas partículas (um íon sódio e um íon cloreto). O cloreto de cálcio teria um efeito maior nas propriedades coligativas do que o sal de mesa. É por isso que o cloreto de cálcio é um agente de degelo mais eficaz em temperaturas mais baixas que o sal comum.Quais são as propriedades coligativas?
Exemplos de propriedades coligativas incluem pressão de vapor abaixando, depressão do ponto de congelamento, pressão osmóticae elevação do ponto de ebulição. Por exemplo, adicionar uma pitada de sal a um copo de água faz com que a água congele a uma temperatura mais baixa do que normalmente, ferveria a uma temperatura mais alta, teria uma pressão de vapor mais baixa e mudaria sua pressão osmótica. Embora as propriedades coligativas sejam geralmente consideradas para solutos não voláteis, o efeito também se aplica a solutos voláteis (embora possa ser mais difícil de calcular). Para exemplo, a adição de álcool (um líquido volátil) à água reduz o ponto de congelamento abaixo do normalmente observado para o álcool puro ou a água pura. É por isso que as bebidas alcoólicas tendem a não congelar em um freezer em casa.
Depressão do ponto de congelamento e equações da elevação do ponto de ebulição
A depressão do ponto de congelamento pode ser calculada a partir da equação:
ΔT = iKfm
Onde
ΔT = Mudança de temperatura em ° C
i = fator van Hoff
Kf = depressão do ponto de congelamento molal constante ou constante crioscópica em ° C kg / mol
m = molalidade do soluto em soluto mol / kg de solvente
A elevação do ponto de ebulição pode ser calculada a partir da equação:
ΔT = Kbm
Onde
Kb = constante ebullioscópica (0,52 ° C kg / mol para água)
m = molalidade do soluto em soluto mol / kg de solvente
As três categorias de propriedades de soluto de Ostwald
Wilhelm Ostwald introduziu o conceito de propriedades coligativas em 1891. Na verdade, ele propôs três categorias de propriedades do soluto:
- As propriedades coligativas dependem apenas da concentração e temperatura do soluto, não da natureza das partículas do soluto.
- As propriedades constitucionais dependem da estrutura molecular das partículas de soluto em uma solução.
- Propriedades aditivas são a soma de todas as propriedades das partículas. As propriedades aditivas dependem da fórmula molecular do soluto. Um exemplo de uma propriedade aditiva é a massa.